Java 8 Time Api 使用指南-珍藏限量版

1.概述

Java 8为Date和Time引入了新的API，以解决旧java.util.Date和java.util.Calendar的缺点。作为本文的一部分，让我们从现有Date和Calendar API存在的一些问题入手，来探讨新的Java 8 Date和Time API如何解决这些问题。我们还将搞一搞Java 8时间类库中的核心类，比如LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, ZonedDateTime, Period, Duration以及它们的api。

2. 旧的时间API（java8之前）的问题

• 线程安全 - Date 和Calendar类不是线程安全的，使开发者难以调试这些api的并发问题，需要编写额外的代码来处理线程安全。Java 8中引入的新的Date和Time API是不可变的和线程安全的，使得这些痛点得以解决。
• API设计和易于理解 - 旧的时间api非常难以理解，操作都非常复杂，非常绕口，没有提供一些常用的解析转换方法。新的时间API是以ISO为中心的，并遵循 date, time, duration 和 periods的一致域模型。提供了一些非常实用方法以支持最常见的操作。不再需要我们自己封装一些时间操作类，而且描述语义化。
• ZonedDate和Time - 在旧的时间api中开发人员必须编写额外的逻辑来处理旧API的时区逻辑，而使用新的API，可以使用 Local和ZonedDate / Time API来处理时区。无需过多关心时区转换问题。

3. 使用LocalDate，LocalTime和LocalDateTime

最常用的类是LocalDate，LocalTime和LocalDateTime。正如他们的名字所示，它们代表与上下文相结合的本地日期/时间。
这些类主要用于不需要在上下文中明确指定时区的情况。作为本节的一部分，我们将介绍最常用的API。

3.1 使用LocalDate

LocalDate表示在ISO格式（YYYY-MM-DD）下的不带具体时间的日期。常用于表示生日或者我们最关心的发工资的的日期。获取当前系统时钟下的日期，如下所示：
LocalDate localDate = LocalDate.now();
表示特定日，月和年的LocalDate可以使用“ of ”方法或使用“ parse ”方法获得。例如，以下代码段代表2015年2月20日的LocalDate：
LocalDate.of(2015, 02, 20); LocalDate.parse("2015-02-20");
是不是非常直观而且方便呢！LocalDate提供各种实用方法，以获得各种日期信息。让我们快速浏览一下这些API方法。以下代码段获取当前本地日期并添加一天：
LocalDate tomorrow = LocalDate.now().plusDays(1);
此示例获取当前日期并减去一个月。请注意它是如何接受枚举作为时间单位的：
LocalDate previousMonthSameDay = LocalDate.now().minus(1, ChronoUnit.MONTHS);
在以下两个代码示例中，我们分析日期“2016-06-12”并分别获取星期几和月中的某天。注意返回值，第一个是表示DayOfWeek的对象，而第二个是表示月份的序数值的int：

DayOfWeek sunday = LocalDate.parse("2019-06-12").getDayOfWeek(); 
int twelve = LocalDate.parse("2016-09-12").getDayOfMonth();

我们还可以测试一个日期是否发生在闰年，如果用老方法怕不是要上天：
boolean leapYear = LocalDate.now().isLeapYear();
判断日期的先后：

boolean notBefore = LocalDate.parse("2019-06-12").isBefore(LocalDate.parse("2019-06-11")); 
boolean isAfter = LocalDate.parse("2019-06-12")  .isAfter(LocalDate.parse("2019-06-11"));

日期边界可以从给定日期获得。在以下两个示例中，我们得到LocalDateTime，它代表给定日期的一天的开始（2016-06-12T00：00）和代表月初的LocalDate（2019-06-01）：

LocalDateTime beginningOfDay = LocalDate.parse("2019-06-12").atStartOfDay();
LocalDate firstDayOfMonth = LocalDate.parse("2019-09-12").with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());

现在让我们来看看我们如何使用当地时间LocalTime。

3.2 使用LocalTime

在本地时间表示不带日期的时间。与LocalDate类似，可以从系统时钟或使用“parse”和“of”方法创建LocalTime实例。快速浏览下面的一些常用API。可以从系统时钟创建当前LocalTime的实例，如下所示：
LocalTime now = LocalTime.now();
在下面的代码示例中，我们通过解析字符串表示创建表示06:30 AM 的LocalTime：
LocalTime sixThirty = LocalTime.parse("06:30");
方法“of”可用于创建LocalTime。例如，下面的代码使用“of”方法创建表示06:30 AM的LocalTime：
LocalTime sixThirty = LocalTime.of(6, 30);
下面的示例通过解析字符串来创建LocalTime，并使用“plus”API为其添加一小时。结果将是代表07:30 AM的LocalTime：
LocalTime sevenThirty = LocalTime.parse("06:30").plus(1, ChronoUnit.HOURS);
各种getter方法可用于获取特定的时间单位，如小时，分钟和秒，如下所示获取小时：
int six = LocalTime.parse("06:30").getHour();
同LocalDate一样检查特定时间是否在另一特定时间之前或之后。下面的代码示例比较结果为true的两个LocalTime：
boolean isbefore = LocalTime.parse("06:30").isBefore(LocalTime.parse("07:30"));
一天中的最大，最小和中午时间可以通过LocalTime类中的常量获得。在执行数据库查询以查找给定时间范围内的记录时，这非常有用。例如，下面的代码代表23：59：59.99：
LocalTime maxTime = LocalTime.MAX;
现在让我们深入了解LocalDateTime。

3.3 使用LocalDateTime

所述LocalDateTime用于表示日期和时间的组合。当我们需要结合日期和时间时，这是最常用的类。该类提供了各种API，我们将介绍一些最常用的API。类似于LocalDate和LocalTime从系统时钟获取LocalDateTime的实例：
LocalDateTime.now();
下面的代码示例解释了如何使用工厂“of”和“parse”方法创建实例。结果将是代表2019年2月20日06:30 AM 的LocalDateTime实例：

LocalDateTime.of(2019, Month.FEBRUARY, 20, 06, 30);
LocalDateTime.parse("2019-02-20T06:30:00");

有一些实用的API可以支持特定时间单位的时间运算，例如天，月，年和分钟。以下代码示例演示了“加”和“减”方法的用法。这些API的行为与LocalDate和LocalTime中的 API完全相同：

localDateTime.plusDays(1);
localDateTime.minusHours(2);

Getter方法可用于提取类似于日期和时间类的特定单位。鉴于上面的LocalDateTime实例，下面的代码示例将返回2月份的月份：
localDateTime.getMonth();

4.使用ZonedDateTime API

当我们需要处理时区特定的日期和时间时，Java 8提供了ZonedDateTime类。ZoneID是用于表示不同区域的标识符。大约有40个不同的时区，使用ZoneID表示它们，如下所示
下面的代码我们来获取下“亚洲/上海”时区:
ZoneId zoneId = ZoneId.of("Aisa/Shanghai");
获取所有的时区：
Set<String> allZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
LocalDateTime转化为特定的时区中的时间：
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, zoneId);
ZonedDateTime提供解析方法来获取时区的特定日期时间：
ZonedDateTime.parse("2019-06-03T10:15:30+01:00[Aisa/Shanghai]");
使用时区的另一种方法是使用OffsetDateTime。OffsetDateTime是具有偏移量的日期时间的不可变表示形式。此类存储所有日期和时间字段，精确到纳秒，以及从UTC/格林威治的偏移量。可以使用ZoneOffset创建OffsetDateTime实例。这里我们创建一个LocalDateTime来表示2015年2月20日上午6:30：
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.FEBRUARY, 20, 06, 30);
然后我们通过创建ZoneOffset并为LocalDateTime实例设置来增加两个小时：

ZoneOffset offset = ZoneOffset.of("+02:00"); 
OffsetDateTime offSetByTwo = OffsetDateTime.of(localDateTime, offset);

我们现在假定本地日期时间为2019-02-20 06:30 +02：00。现在让我们继续讨论如何使用Period和Duration类修改日期和时间值。

5.使用Period和Duration

• Period : 用于计算两个日期（年月日）间隔。
• Duration : 用于计算两个时间（秒，纳秒）间隔。

5.1 使用Period

Period 类被广泛地用于修改给定的日期的值或者获取两个日期之间的差值：

LocalDate initialDate = LocalDate.parse("2007-05-10");
LocalDate finalDate = initialDate.plus(Period.ofDays(5));

Period 类有各种getter方法，如getYears，getMonths和getDays从获取值周期对象。下面的代码示例返回一个int值为5，是基于上面示例的逆序操作：
int five = Period.between(finalDate, initialDate).getDays();
该Period 可以在特定的单元获得两个日期之间的如天或月或数年，使用ChronoUnit.between：
int five = ChronoUnit.DAYS.between(finalDate , initialDate);
此代码示例返回五天。让我们继续看看Duration类。

5.2 使用Duration

类似Period ，Duration类是用来处理时间。在下面的代码中，我们创建一个本地时间上午6:30，然后加30秒的持续时间，以使本地时间上午6时30分30秒的：

LocalTime initialTime = LocalTime.of(6, 30, 0); 
LocalTime finalTime = initialTime.plus(Duration.ofSeconds(30));

两个时刻之间的持续时间可以作为持续时间或作为特定单位获得。在第一个代码片段中，我们使用Duration类的between（）方法来查找finalTime和initialTime之间的时间差，并以秒为单位返回差异：
int thirty = Duration.between(finalTime, initialTime).getSeconds();
在第二个例子中，我们使用ChronoUnit类的between（）方法来执行相同的操作：
int thirty = ChronoUnit.SECONDS.between(finalTime, initialTime);
现在我们来看看如何将旧的Date 和Calendar 转换为新的Date和Time。

6.与日期和日历的兼容性

Java 8添加了toInstant（）方法，该方法有助于将旧API中的Date和Calendar实例转换为新的Date Time API，如下面的代码片段所示：

LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
LocalDateTime.ofInstant(calendar.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

所述LocalDateTime可以从如下“ofEpochSecond"方法来构造。以下代码的结果将是代表2019-06-13T11：34：50 的LocalDateTime：
LocalDateTime.ofEpochSecond(1465817690, 0, ZoneOffset.UTC);
现在让我们继续进行日期和时间格式化。

7. 日期和时间格式化

Java 8提供了用于轻松格式化日期和时间的 API ：
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.JANUARY, 25, 6, 30);
以下代码传递ISO日期格式以格式化本地日期。结果将是2019-01-25：
String localDateString = localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE);
该DateTimeFormatter提供多种标准格式选项。也可以提供自定义模式来格式化方法，如下所示对上面的例子进行自定义格式化，它将返回LocalDate为2019/01/25：
localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd"));
我们可以将格式样式传递为SHORT，LONG或MEDIUM作为格式化选项的一部分。下面的代码示例将在2019年1月25日06:30:00 给出表示LocalDateTime的输出：
localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.MEDIUM).withLocale(Locale.UK);
最后让我们看看Java 8 Core Date / Time API 可用的替代方案。并不是所有的项目都使用java 8。

8.替代方案

8.1 使用Threeten 类库

对于从Java 7或Java 6这些老项目来说可以使用Threeten ,然后可以像在上面java 8一样使用相同的功能，一旦你迁移到java 8 只需要修改你的包路径代码而无需变更。通过在项目中引用以下pom依赖项就可以立即使用：

<dependency>    
   <groupId>org.threeten</groupId>    
   <artifactId>threetenbp</artifactId>    
   <version>LATEST</version>
 </dependency>

8.2 Joda-Time类库

Java 8 日期和时间库的另一种替代方案是老牌时间处理类库Joda-Time。事实上，Java 8 Date Time API 吸收了大量的Joda-Time库。该库提供了Java 8 Date Time项目中支持的几乎所有功能。通过在项目中引用以下pom依赖项就可以立即使用：

<dependency>    
   <groupId>joda-time</groupId>    
   <artifactId>joda-time</artifactId>    
   <version>LATEST</version>
</dependency>

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